DE19831932A1

DE19831932A1 - Rotary forming machine with improved forming behavior

Info

Publication number: DE19831932A1
Application number: DE1998131932
Authority: DE
Inventors: Michael Hoogen; Hartmut Hoffmann; Michael Schweitzer
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2000-01-20
Also published as: EP0972585A3; EP0972585A2

Abstract

Bei einer Rotationsumformmaschine enthält ein Werkzeug (8) wenigstens eine Walze (3) mit einem Werkzeugteil (17), der mit der Walze (3) umläuft. Um ein Werkstück (9) zu bearbeiten, wird dieses an der Walze (3) entlang, vorzugsweise zwischen zwei Walzen (3, 4) geführt. Zusätzlich zu der Drehbewegung der Walze (3) wird eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeugteil (17) und dem Werkstück (9) veranlasst, die in Bearbeitungsrichtung, d. h. vorzugsweise quer zu dem Werkstück (9) gerichtet ist. Dadurch kann die Zeit, in der der Werkzeugteil (17) mit dem Werkstück (9) in Eingriff steht, deutlich verkürzt werden, was den Verschleiß minimiert und das Bearbeitungsergebnis verbessert.In a rotary forming machine, a tool (8) contains at least one roller (3) with a tool part (17) which rotates with the roller (3). In order to machine a workpiece (9), it is guided along the roller (3), preferably between two rollers (3, 4). In addition to the rotary movement of the roller (3), a relative movement between the tool part (17) and the workpiece (9) is caused, which in the machining direction, i. H. is preferably directed transversely to the workpiece (9). As a result, the time in which the tool part (17) engages with the workpiece (9) can be significantly reduced, which minimizes wear and improves the machining result.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsumformmaschine, insbesondere zum Umformen flächenhafter Werkstücke.The invention relates to a rotary forming machine, especially for forming flat workpieces.

Insbesondere zur Umformung von flächenhaften Werk stücken, wie Bänder, Bleche usw., aber auch zum Umformen anderer Werkstücke, können Rotationsumformmaschinen die nen, bei denen das Werkstück zur Umformung zwischen zwei entsprechend profilierten Walzen durchgeführt wird. Bspw. zum Ausstanzen von Löchern, zum Einbringen von Vertiefun gen, zum Freischneiden von Laschen und/oder zum Biegen einzelner Werkstückteile dienen an wenigstens einer Walze vorgesehene Vorsprünge, die mit der Walze umlaufen. Im Gegensatz mit hin- und hergehend angetriebenen Werkzeug hälften ermöglichen walzenförmige Werkzeughälften ein kontinuierliches Arbeiten mit geringeren mechanischen Belastungen und mit geringerer Lärmentwicklung.In particular for the reshaping of extensive work pieces, such as strips, sheets, etc., but also for forming other workpieces, the rotary forming machines can NEN, where the workpiece for forming between two is carried out according to profiled rollers. E.g. for punching holes, for making holes conditions, for cutting tabs and / or for bending individual workpiece parts serve on at least one roller provided projections that rotate with the roller. in the Contrast with reciprocating driven tools halves enable roller-shaped tool halves continuous work with less mechanical Pollution and with less noise.

Bspw. ist aus der EP 0680793 A1 eine solche Rota tionsumformmaschine bekannt. Zu der Maschine gehören zwei Walzen, von denen eine an ihrem Umfang mit Vertiefungen versehen ist und eine Matrize bildet. Die andere Walze ist an ihrem Umfang mit leistenartigen Vorsprüngen versehen, die zu den Ausnehmungen der vorgenannten Walzen komplemen tär ausgebildet sind. Sie bildet somit eine Patrize.E.g. is such a Rota from EP 0680793 A1 tion forming machine known. The machine has two Rollers, one of which is recessed on its circumference is provided and forms a matrix. The other roller is provided with strip-like projections on its circumference, which complement the recesses of the aforementioned rollers are trained. It therefore forms a patrix.

Die mit der Walze umlaufenden Leisten führen während sie mit dem Werkstück in Eingriff sind infolge der Rota tionsbewegung in Bezug auf das Werkstück eine Schwenkbewe gung aus. Diese Schwenkbewegung führt zu sich ändernden Eingriffsverhältnissen während der Eingriffsphase von Leiste und Werkstück. Insbesondere beim Stanzen von Lö chern kann dies zu Verschleißerscheinungen an den Flanken entsprechender Stempel führen. Diese dringen unter einem Winkel in das Werkstück ein, der von dem Winkel verschie den ist, unter dem sie aus dem Werkstück herausgezogen werden.The ledges rotating with the roller lead during they are engaged with the workpiece due to the rota tion movement in relation to the workpiece delivery. This pivoting movement leads to changing Engagement conditions during the engagement phase of Ledge and workpiece. Especially when punching Lö This can lead to signs of wear on the flanks carry the appropriate stamp. These penetrate under one Angle into the workpiece that differs from the angle the one under which it is pulled out of the workpiece become.

Die US-PS 5.040.397 befasst sich mit diesem Problem. Zum Ausstanzen einer Reihe von Löchern in einem durch laufenden Blechband sind zwei Walzen vorgesehen, die sich parallel zu ihrer jeweiligen Drehachse erstreckende rin nenförmige Ausnehmungen aufweisen. In den Ausnehmungen sitzen bewegliche, etwa halbzylindrische Werkzeugteile, die um eine von der rinnenförmigen Ausnehmung festgelegte Achse schwenkbar sind. Die halbzylindrischen Werkzeugteile sind an ihrer jeweiligen nach außen weisenden Planfläche mit einem Stempel bzw. einer zu dem Stempel passenden Ausnehmung versehen. Endseitig sind die Werkzeugteile jeweils mit einem Zapfen versehen, der in einer entspre chend ausgebildeten ortsfesten Kurvenbahn läuft. Die Kurvenbahn führt das Werkzeugteil mittels des Zapfens bei einer Umdrehung der Walze so, dass sich die räumliche Orientierung des Stempels bzw. der Ausnehmung wenigstens dann nicht ändert, wenn der Stempel mit dem Werkzeug in Eingriff befindlich ist. U.S. Patent 5,040,397 addresses this problem. For punching out a series of holes in one go running sheet metal strip, two rollers are provided, which are rin extending parallel to its respective axis of rotation have nen notches. In the recesses there are movable, approximately semi-cylindrical tool parts, the one defined by the trough-shaped recess Axis are pivotable. The semi-cylindrical tool parts are on their respective outward facing flat surfaces with a stamp or one matching the stamp Provide recess. The tool parts are at the end each provided with a pin that corresponds in a properly trained fixed cam track runs. The The tool part is brought in by means of the pin on the cam track one rotation of the roller so that the spatial Orientation of the stamp or the recess at least then does not change when the stamp is in with the tool Engagement is.

Es ergeben sich relativ aufwendige Werkzeuge. Sind die Stempel nicht als Leisten oder Rippen über die gesamte Walzenbreite durchgehend ausgebildet und sollen bspw. an einer Walze nebeneinander mehrere Stempelreihen angeordnet werden, die gegeneinander um weniger als eine Stempel breite versetzt sind, lässt sich dies mit dem Konzept nach der US-PS 5040397 kaum realisieren.There are relatively complex tools. are the stamps do not appear as strips or ribs over the entire length Roll width formed continuously and should, for example Several rows of punches arranged side by side on a roller be against each other by less than one stamp wide offset, this can be alleviated with the concept the US-PS 5040397 hardly realize.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine Rotationsumformmaschine zu schaffen, die verbesserte Eingriffsverhältnisse zwischen Werkzeug und Werkstück sowie eine vereinfachte Grundstruktur aufweist.Based on this, it is an object of the invention To create rotary forming machine that improved Interaction between tool and workpiece and has a simplified basic structure.

Diese Aufgabe wird mit der Rotationsumformmaschine gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.This task is done with the rotary forming machine solved, which has the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Rotationsumformmaschine weist wenigstens eine Walze auf, an der Werkzeugteile vorgesehen sind, die in Radialrichtung verstellbar gelagert sind. Außerdem ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, die dem betreffenden Werkzeugteil bei der Drehung der Walze in einem vorgegebenen Winkelbereich eine Radialbewegung erteilt. Diese Radialbewegung überlagert sich der Rota tionsbewegung, die dem Werkzeugteil von der Walze mit geteilt wird. Das Werkstück, bspw. ein Blechband, wird mit einer Geschwindigkeit unter der Walze durchgeführt, die etwa der Umfangsgeschwindigkeit der Walze entspricht. Abgebildet auf die Bewegung des Blechbands, durchläuft der Werkzeugteil eine Zykloide, die durch die zusätzliche Bewegung des Werkzeugteils auf das Werkstück hin und von diesem weg verformt wird. Die Verformung kann dabei so gewählt werden, dass der Werkzeugteil kürzer mit dem Werkstück in Eingriff ist als es ohne zusätzliche Bewe gungskomponente der Fall wäre. Dadurch wird erreicht, dass der Schwenkwinkel, den der Werkzeugteil, bspw. ein Loch stempel oder dgl. durchläuft, während er mit dem Werkstück im Eingriff ist, verkleinert wird. Dadurch kann die Flan kenreibung eines Werkzeugteils, bspw. eines Lochstempels wesentlich reduziert werden, die an dem Werkstück auf tritt. Außerdem kann die Flankenreibung durch Ausnehmungen an den Flanken reduziert werden. Dies gelingt, indem bspw. ein Lochstempel im Anschluss an seine Schneidkante etwas verschlankt wird, so dass er in Radialrichtung von außen her gesehen im Anschluss an die Schneidkante Hinterschnei dungen aufweist.The rotary forming machine according to the invention has at least one roller on which tool parts are provided are, which are adjustable in the radial direction. In addition, an actuator is provided the relevant tool part when the roller rotates in a radial movement within a predetermined angular range granted. This radial movement is superimposed on the Rota tion movement with the tool part from the roller is shared. The workpiece, for example a sheet metal strip, is with a speed performed under the roller, the corresponds approximately to the peripheral speed of the roller. Mapped to the movement of the sheet metal strip, the runs through Tool part a cycloid by the additional Movement of the tool part towards and from the workpiece this way is deformed. The deformation can be so be chosen that the tool part shorter with the Workpiece is engaged as it is without additional movement supply component would be the case. This ensures that the swivel angle that the tool part, for example a hole stamp or the like. Goes through it with the workpiece is engaged, is reduced. This allows the flan Core friction of a tool part, for example a punch be significantly reduced on the workpiece occurs. Flank friction can also occur through recesses be reduced on the flanks. This is achieved, for example, by a punch at the end of its cutting edge is slimmed down so that it is radial from the outside Seen here after the cutting edge of the rear cut dung.

Das beschleunigte Eindringen und insbesondere das beschleunigte Entfernen des Werkzeugteils, bspw. des Lochstempels aus dem Werkstück, verkürzt den Winkelbereich in dem Werkzeugflanken an dem Werkstück drücken können. Die zusätzliche Bewegungskomponente, mit der der Werkzeug teil in dem vorgegebenen Winkelbereich an das Werkstück angenähert und von diesem entfernt werden kann, ist eine Relativbewegungskomponente. Dies bedeutet, dass es sowohl möglich ist, den Werkzeugteil in Bezug auf das Werkstück, als auch das Werkstück in Bezug auf den Werkzeugteil zu bewegen. Bedarfsweise kann auch beides bewegt werden. Darüberhinaus ist es möglich, nicht nur dem Werkzeugteil in Bezug auf die Walze und das Werkstück, sondern die gesamte Walze in Bezug auf das Werkstück zu bewegen, wobei die Werkzeugteile dann vorzugsweise fest, d. h. starr an der Walze gelagert sind.The accelerated penetration and especially that accelerated removal of the tool part, e.g. the Punches from the workpiece, shortens the angular range in the tool flanks on the workpiece. The additional movement component with which the tool part in the specified angular range to the workpiece can be approximated and removed from it is one Relative motion component. This means that it is both is possible the tool part in relation to the workpiece, as well as the workpiece in relation to the tool part move. If necessary, both can also be moved. Furthermore, it is possible not just the tool part in terms of the roller and the workpiece, but the entire roller to move with respect to the workpiece, being the tool parts are then preferably fixed, d. H. stare at the roller are stored.

Die Bewegungskomponente ist vorzugsweise im Wesentli chen rechtwinklig zu einer Vorschubbewegung gerichtet, mit der das Werkstück transportiert wird.The movement component is preferably essentially Chen directed at right angles to a feed movement, with the workpiece is transported.

Bei vielen Anwendungsfällen, insbesondere wenn die Walze relativ wenige und leichte Werkzeugteile trägt, wird bevorzugt, die Werkzeugteile relativ zu der Walze zu bewegen. Trägt die Walze jedoch sehr viele Werkzeugteile und ist das Gesamtgewicht der Walze mit Werkzeugteilen nicht allzu groß, kann es jedoch auch vorteilhaft sein, die gesamte Walze in Bezug auf das Werkstück zu bewegen. Die Betätigungseinrichtung ist in diesem Fall mit der Walze verbunden, so dass die Walze zusätzlich zu ihrer Drehbewegung eine Hubbewegung ausführt, mit der sie zu dem Werkstück hin und von dem Werkstück weg geführt wird, wenn die betreffenden Werkzeugteile mit dem Werkstück in Ein griff sind. Dies setzt allerdings voraus, dass die einzel nen Werkzeugteile hinsichtlich ihres Winkelbereichs, in dem sie mit dem Werkstück in Eingriff stehen, nicht über schneidend angeordnet sind. Bei überschneidender Anordnung der Werkzeugteile ist es eher vorteilhaft, die Werkzeug teile an der Walze einzeln beweglich zu lagern und zu betätigen.In many applications, especially when the Roller carries relatively few and light tool parts preferred to close the tool parts relative to the roller move. However, the roller carries a large number of tool parts and is the total weight of the roller with tool parts not too big, but it can also be beneficial to move the entire roller in relation to the workpiece. The actuator is in this case with the Roller connected so that the roller in addition to theirs Rotary movement executes a lifting movement with which it leads to the Workpiece is guided towards and away from the workpiece if the relevant tool parts with the workpiece in one are handle. However, this requires that the individual NEN tool parts in terms of their angular range, in which they are engaged with the workpiece are arranged in a cutting manner. With overlapping arrangement Of the tool parts, it is more advantageous to use the tool parts on the roller individually movable and to store actuate.

Eine besonders einfache Möglichkeit, die Werkzeug teile in Bezug auf die Walze zu bewegen, ist mit einem in der Walze angeordneten feststehenden Nocken oder einem anderweitigen, eine Bewegungskurve vorgebenden Mittel gegeben, wobei jeder Werkzeugteil oder gleichzeitig zu bewegende Werkzeugteile mit einem Kurvenfolgermittel versehen sind und die Kurve abtasten. Dabei ist es sowohl möglich, die Werkzeugteile bspw. fehlerbelastet in einer radial inneren Position zu halten, aus der sie zur Durch führung eines Arbeitshubs von dem Kurvenfolgermittel oder einem anderweitigen Mittel nach außen getrieben werden. Alternativ kann der Werkzeugteil mit einer nicht zu star ken Feder oder einem anderweitigen Krafterzeugungsmittel in einer radial äußeren Position gehalten werden, wobei der Werkzeugteil nach Aufsetzen auf dem Werkstück von dem Werkstück zunächst radial nach innen gedrückt wird. Sitzt der Werkzeugteil mit seiner gesamten Schneidkante oder seinem anderweitigen Eingriffsbereich auf dem Werkstück auf, kann durch das Federmittel und bedarfsweise unter stützend durch eine Betätigungseinrichtung eine radial nach außen gerichtete Kraft erzeugt werden, die dann kurzzeitig die Umformung des Werkstücks bewirkt.A particularly easy way to use the tool moving parts in relation to the roller is with an in the roller arranged fixed cam or a any other means providing a movement curve given, with each tool part or simultaneously moving tool parts with a curve follower are provided and scan the curve. It is both possible, the tool parts, for example to hold radially inner position from which it is to through guidance of a working stroke from the cam follower or be driven outside by another means. Alternatively, the tool part with a not too star ken spring or other force generating agent are held in a radially outer position, whereby the tool part after placing on the workpiece of the Workpiece is first pressed radially inwards. Sits the tool part with its entire cutting edge or its other area of engagement on the workpiece on, can by the spring means and if necessary under supporting a radial by an actuator outward force are generated, which then briefly reshaping the workpiece.

In jedem Fall wird der Eingriffswinkel, d. h. der Winkelbereich der Walze in dem der Werkzeugteil mit dem Werkstück in Eingriff steht, auf einen Betrag reduziert, der geringer ist als ohne zusätzliche Bewegungskomponente. Diese Bewegungskomponente zeichnet sich dadurch aus, dass sie den Abstand zwischen dem Werkzeugteil und dem Werk stück während der Drehung des Werkzeugteils zusätzlich verändert.In any case, the pressure angle, i.e. H. the Angular range of the roller in which the tool part with the Workpiece is engaged, reduced to an amount, which is less than without an additional movement component. This movement component is characterized in that the distance between the tool part and the work additional piece during the rotation of the tool part changed.

Alternativ ist es möglich, das Werkzeug in Bezug auf die Walze oder den Werkzeugteil zu bewegen. Dies kann sowohl durch Bewegung einer festen Werkstückunterlagen als auch durch Bewegung einer zweiten Walze erfolgen. Das Werkstück wird dann zwischen den beiden Walzen geführt, wobei die Walzen Vorsprünge und Vertiefungen aufweisen und somit lokal Patrize und Matrize bilden.Alternatively, it is possible to refer to the tool to move the roller or the tool part. This can both by moving a fixed workpiece support as also done by moving a second roller. The Workpiece is then passed between the two rollers, wherein the rollers have projections and depressions and thus form patrix and matrix locally.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüche, ergeben sich aus der Zeichnung und/oder der Beschreibung.Further details of advantageous embodiments the invention are the subject of dependent claims itself from the drawing and / or the description.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung veranschaulicht. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing illustrated. Show it:

Fig. 1 eine Rotationsumformmaschine in einer aufs äußerste schematisierten Darstellung, Fig. 1 is a Rotationsumformmaschine, in a schematic representation of the utmost

Fig. 2 eine Walze einer Rotationsumformmaschine mit einem beweglich gelagerten Werkzeugteil und einer Betäti gungseinrichtung für diese, in schematisierter Darstel lung, Fig. 2 shows a roll of a Rotationsumformmaschine with a movably mounted mold part and a Actuate the restriction device for this, in a schematic depicting lung,

Fig. 3 ein Walzenpaar einer Rotationsumformmaschine mit in Radialrichtung translatorisch verstellbarem Schneidstempel, der durch einen feststehenden Nocken betätigt ist, in einer schematisierten Seitenansicht, Fig. 3 shows a pair of rollers with a Rotationsumformmaschine translationally adjustable in the radial direction cutting punch which is actuated by a fixed cam, in a schematic side view,

Fig. 4 die Bewegungskurve des Schneidstempels des Walzenpaars nach Fig. 3, in einer vereinfachten graphi schen Darstellung, abgebildet auf die Bewegung des Werk stücks, Fig. 4 shows the movement trajectory of the cut punch of the roller pair according to Fig. 3, in a simplified representation graphi rule mapped piece to the movement of the work,

Fig. 5 die Bewegungskurve des Schneidstempels des Walzenpaars nach Fig. 3, in Bezug auf den Drehwinkel der Walze, in schematisierter Darstellung, Fig. 5 shows the movement trajectory of the cut punch of the roller pair according to Fig. 3, with respect to the angle of rotation of the roller, in a schematic representation;

Fig. 6 eine alternative Ausführungsform der Walze einer Rotationsumformmaschine in Prinzipdarstellung, Fig. 6 shows an alternative embodiment of the roller of a Rotationsumformmaschine in basic representation,

Fig. 7 die Bewegungskurve des Schneidstempels nach Fig. 6, in vereinfachter Darstellung, Fig. 7 shows the movement trajectory of the cutting punch according to Fig. 6, in a simplified representation,

Fig. 8 das Zusammenwirken einer Walze einer Rota tionsumformmaschine mit einer ortsfesten Gegenanlage, in schematisierter Seitenansicht, und Fig. 8 shows the interaction of a roller of a rotary forming machine with a stationary counter-system, in a schematic side view, and

Fig. 9 ein Walzenpaar einer Rotationsumformmaschine mit bewegten Walzen, in schematisierter Seitenansicht. Fig. 9 shows a pair of rolls of a rotary forming machine with moving rolls, in a schematic side view.

description

In Fig. 1 ist eine Rotationsumformmaschine 1 in sche matisierter Darstellung veranschaulicht. Die Rotations umformmaschine 1 weist ein schematisch angedeutetes Grund gestell 2 auf, in dem zwei Walzen 3, 4 drehbar gelagert sind. Die Walzen 3, 4 sind durch eine schematisch angeord nete Antriebseinrichtung 5 in durch Pfeile 6, 7 bezeichne ten Drehrichtungen gegensinnig mit gleicher Drehzahl drehend angetrieben. Zwischen den Walzen 3, 4, die zu sammen ein Werkzeug 8 bilden ist ein Werkstück 9 geführt, das bspw. eine Blechtafel oder ein Blechband ist. Das Werkstück 9 wird dabei durch die Einwirkung der Walzen 3, 4 oder durch gesonderte Transportwalzen 11, 12, 13, 14 in einer durch einen Pfeil 15 bezeichneten Transportrichtung gefördert. Die Walzen 11, 12 und die Walzen 13, 14 bilden jeweils ein Walzenpaar, das vor bzw. hinter dem Werkzeug 8 angeordnet ist. Die Walzen 11, 12, 13, 14 sind drehend angetrieben und stehen mit dem Werkstück in form- und/oder kraftschlüssigem Eingriff. Sie fördern das Werkstück 9 mit einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen mit der Um fangsgeschwindigkeit der Walzen 3, 4 übereinstimmt. An der Walze 3 sind mehrere Werkzeugteile 17, 18 angeordnet, die entlang des Umfangs der Walze 3 verteilt sind. In Fig. 1 sind lediglich zwei Werkzeugteile beispielhaft darge stellt. Die Werkzeugteile 17, 18 sowie weitere nicht dargestellte Werkzeugteile können hinsichtlich Anordnung, Form und Größe in weiten Grenzen variieren. Sie können sowohl dazu dienen Öffnungen in das Werkstück 9 einzubrin gen, d. h. geschlossene oder nicht geschlossene Schnitte zu erzeugen, als auch lokal begrenzte Biege- oder Ziehvor gänge durchzuführen.In Fig. 1, a rotary forming machine 1 is illustrated in a schematic representation. The rotary forming machine 1 has a schematically indicated basic frame 2 , in which two rollers 3 , 4 are rotatably mounted. The rollers 3 , 4 are driven by a schematically angeord Nete drive means 5 in arrows 6 , 7 designated th directions of rotation in opposite directions at the same speed. Between the rollers 3 , 4 , which together form a tool 8 , a workpiece 9 is guided, which is, for example, a metal sheet or a metal strip. The workpiece 9 is conveyed by the action of the rollers 3 , 4 or by separate transport rollers 11 , 12 , 13 , 14 in a transport direction indicated by an arrow 15 . The rollers 11 , 12 and the rollers 13 , 14 each form a pair of rollers, which is arranged in front of or behind the tool 8 . The rollers 11 , 12 , 13 , 14 are driven in rotation and are in positive and / or non-positive engagement with the workpiece. They convey the workpiece 9 at a speed which essentially corresponds to the order speed of the rollers 3 , 4 . To the roller 3, a plurality of tool parts 17, 18 which are distributed along the circumference of the roller. 3 In Fig. 1, only two tool parts are exemplified Darge. The tool parts 17 , 18 and other tool parts , not shown, can vary within wide limits with regard to arrangement, shape and size. They can both serve to introduce openings into the workpiece 9 , ie to produce closed or non-closed cuts, and also to carry out locally limited bending or drawing operations.

In Fig. 2 ist die Walze 3 schematisiert und mit einem einzigen Werkzeugteil 17 veranschaulicht. Die anderen Werkzeugteile stimmen mit dem Werkzeugteil 17 überein, das nachfolgend stellvertretend für diese beschrieben wird. In FIG. 2, the roller 3 is schematic and illustrated with a single tool part 17. The other tool parts correspond to the tool part 17 , which is described below on behalf of them.

Das Werkzeugteil 17 ist im vorliegenden Beispiel ein Lochstempel, der in einer Linearführung 21, wie durch einen Pfeil 22 angedeutet, bezüglich der Walze 3 radial verstellbar angeordnet ist. Der Lochstempel 17 ist über ein Kraftübertragungsglied 23 mit einer Betätigungsein richtung 24 verbunden, die in der Walze 3 angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung 24 kann in ständiger oder zeitweiliger Wirkverbindung mit dem Lochstempel 17 stehen. Wesentlich ist, dass der Lochstempel 17 in einem Winkelbe reich β eine Bewegungskurve 25 durchläuft, die in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist. Innerhalb des Winkelbereichs β, in dem der Lochstempel nahe bei dem Werkstück 9 ist, befindet sich der Lochstempel 17, wenn er den Winkelbe reich β betritt zunächst in einer radial inneren Position, wobei er etwa in der Mitte des Winkelbereichs β eine radial äußere Position einnimmt und den Winkelbereich wieder in einer radial inneren Position verlässt. Außer halb des Winkelbereichs β ist die Radialposition des Loch stempels 17 von untergeordneter Bedeutung, d. h. er kann sich, wie die Bewegungskurve 25 andeutet, sowohl radial innen als auch radial außen befinden.In the present example, the tool part 17 is a punch which is arranged in a linear guide 21 , as indicated by an arrow 22 , in a radially adjustable manner with respect to the roller 3 . The punch 17 is connected via a force transmission member 23 with an actuating device 24 , which is arranged in the roller 3 . The actuating device 24 can be in permanent or temporary operative connection with the punch 17 . It is essential that the punch 17 rich in a Winkelbe β passes through a movement curve 25 , which is indicated by dashed lines in Fig. 2. Within the angular range β, in which the punch is close to the workpiece 9 , the punch 17 is , when it enters the Winkelbe rich β first in a radially inner position, wherein it assumes a radially outer position approximately in the middle of the angular range β and leaves the angular range again in a radially inner position. Outside half the angular range β, the radial position of the punch 17 is of secondary importance, ie it can, as the movement curve 25 indicates, be located both radially inside and radially outside.

Eine technische Realisierung ist in Fig. 3 schema tisch angedeutet. Die Betätigungseinrichtung 24 wird von einem feststehenden Nocken 31 gebildet, der etwa im Zen trum der Walze 3 angeordnet ist. Der Nocken weist einen vorstehenden Abschnitt 32 auf, der auf das Werkstück 9 hin weist. An dem feststehenden Nocken 31 gleitet ein Nockenfolger 33, der fest mit dem Lochstempel 17 verbunden ist. Der Nockenfolger 33 ist durch eine Druckfeder 34 auf den Nocken 31 hin gespannt. Die Druckfeder 34 ist dabei konzentrisch auf einen Stößel 35 aufgesetzt, der den Nockenfolger 33 mit dem Lochstempel 17 verbindet und ein Kraftübertragungsglied bildet.A technical implementation is indicated schematically in Fig. 3. The actuating device 24 is formed by a fixed cam 31 which is arranged approximately in the center of the roller 3 . The cam has a projecting section 32 which points towards the workpiece 9 . A cam follower 33 slides on the fixed cam 31 and is firmly connected to the punch 17 . The cam follower 33 is tensioned on the cam 31 by a compression spring 34 . The compression spring 34 is placed concentrically on a tappet 35 which connects the cam follower 33 to the punch 17 and forms a force transmission member.

Unterhalb des Werkstücks 9 ist die Walze 4 angeord net, die an einer dem Lochstempel 17 zugeordneten Stelle eine Öffnung 36 aufweist. Diese erweitert sich radial nach innen kegelförmig, um eine ungestörte Abfuhr von Stanz abfällen zu ermöglichen.Below the workpiece 9 , the roller 4 is angeord net, which has an opening 36 at a location associated with the punch 17 . This expands conically radially inwards to allow undisturbed removal of punching waste.

Die insoweit beschriebene Rotationsumformmaschine arbeitet wie folgt:
Bei Betrieb der Maschine laufen die Walzen 3, 4 angetrieben von der Antriebseinrichtung 5 mit im We sentlichen konstanter Drehzahl um. Das Werkstück 9 wird zwischen den Walzen mit im Wesentlichen gleich bleibender Geschwindigkeit gefördert. Bei jeder Umdrehung der Walzen 3, 4 treten ein oder mehrere Werkzeugteile 17, 18 perio disch mit dem Werkstück 9 in Wechselwirkung. Dabei wird der Lochstempel oder das Werkzeugteil 17 erst dann radial nach außen bewegt, wenn es in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Werkstück 9 steht. Die Bewegungskurve ist in Fig. 4 wiedergegeben. In Bezug auf die in X-Richtung erfolgende Bewegung des Werkstücks 9 ist die Bewegung des Lochstem pels 17 in dazu senkrechter Y-Richtung eine Zykloide 41. Diese ist in Fig. 4 für einen ausgewählten Punkt der Schneidkante des Lochstempels 17 dargestellt.The rotary forming machine described so far works as follows:
When the machine is operating, the rollers 3 , 4 are driven by the drive device 5 at a substantially constant speed. The workpiece 9 is conveyed between the rollers at a substantially constant speed. With each revolution of the rollers 3 , 4 , one or more tool parts 17 , 18 interact periodically with the workpiece 9 . The punch or the tool part 17 is only moved radially outwards when it is in the immediate vicinity of the workpiece 9 . The movement curve is shown in Fig. 4. With respect to the movement of the workpiece 9 in the X direction, the movement of the hole punch 17 in the Y direction perpendicular thereto is a cycloid 41 . This is shown in FIG. 4 for a selected point on the cutting edge of the punch 17 .

Die Zykloide ist in einem Werkstückeingriffsbereich X_w wesentlich spitzer als eine Zykloide 42, die mit einem Lochstempel 17 durchlaufen würde, der radial fix in vor gegebener Position steht. Die Zykloide 41 wird in weiten Teilen mit radial innen befindlichem Stempel durchlaufen. Berührt der Lochstempel 17 das Werkstück, läuft das Kur venfolgermittel 33 gleichzeitig auf den Vorsprung 32 des Nockens 31 auf und treibt den Lochstempel 17 radial nach außen. Dadurch wird in der Zykloide 41 ein kurzer, nahezu linearer Abschnitt 43 erzeugt, bei dem der Lochstempel 17 eine schnelle Hubbewegung durchläuft. Der von dem Zykloiden abschnitt 43 eingeschlossene Flächenbereich ist nahezu Null, jedenfalls aber wesentlich geringer als ein schraf fiert dargestellter, von der unverzerrten Zykloide 42 eingeschlossener Flächenbereich 44. Abgebildet auf die Drehung der Walze in einem ruhenden Koordinatensystem durchläuft ein ausgewählter Punkt des Lochstempels 17, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Sinuskurve 46, wenn der Loch stempel radial nicht bewegt wird. Wird er jedoch radial bewegt und betätigt, durchläuft er radial innenstehend eine Sinuskurve 47 mit geringerer Amplitude (kleinerer Kreisdurchmesser), wie in Fig. 5 gestrichelt veranschau licht ist. Im Bereich seines unteren Totpunkts weicht der Lochstempel 17 von seiner Sinusbahn ab und weist eine kurze, nach unten gerichtete Bewegungsspitze auf. In diesem Bereich kommt der Lochstempel mit dem Werkstück 9 in Eingriff und stanzt bspw. eine Öffnung aus. Ein auf den Drehwinkel der Walze 3 bezogener Stanzwinkel ϕs ist hier viel geringer als ein Stanzwinkel ϕso bei radial nicht bewegtem Lochstempel 17. Die Stanzwinkel ϕs sind durch eine Position Y0 bestimmt, bei der der Lochstempel 17 durch das Werkstück 9 zu dringen beginnt.In a workpiece engagement area X _{w, the} cycloid is substantially more pointed than a cycloid 42 , which would run through with a punch 17 , which is radially fixed in the given position. The cycloid 41 is largely traversed with a radially inner stamp. If the punch 17 touches the workpiece, the cure follower 33 runs simultaneously on the projection 32 of the cam 31 and drives the punch 17 radially outward. As a result, a short, almost linear section 43 is produced in the cycloid 41 , in which the punch 17 undergoes a rapid lifting movement. The surface area enclosed by the cycloid section 43 is almost zero, but in any case substantially less than a surface area 44 enclosed by the undistorted cycloid 42 . Mapped to the rotation of the roller in a stationary coordinate system, a selected point of the punch 17 , as shown in FIG. 5, runs through a sine curve 46 if the punch is not moved radially. However, if it is moved and actuated radially, it runs through a sinusoidal curve 47 with a smaller amplitude (smaller circle diameter) standing radially on the inside, as is illustrated by dashed lines in FIG. 5. In the area of its bottom dead center, the punch 17 deviates from its sinus trajectory and has a short, downward movement tip. In this area, the punch comes into engagement with the workpiece 9 and, for example, punches out an opening. A punching angle ϕs related to the angle of rotation of the roller 3 is here much smaller than a punching angle ϕso when the punch 17 is not moved radially. The punching angles ϕs are determined by a position Y0 at which the punch 17 begins to penetrate through the workpiece 9 .

In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel belastet das Federmittel 34 den Lochstempel 17 nicht von dem Werkstück 9 weg, sondern auf dieses zu. Dementsprechend ist anstelle eines Nockens 31 eine Führungsbahn 51 vorgesehen, die einen Kurvenfolger 52 beidseits zu einem die Werkstückbearbei tung bewirkenden Zentralbereich 53 von dem Werkstück 9 weg führt. Diese Bewegung wird über ein Zugglied 54 auf den Lochstempel 17 übertragen. Die zum Bearbeiten des Werk stücks 9 erforderliche Kraft wird von den Federmittel 34 aufgebracht.An alternative embodiment of the invention is illustrated in FIG . In contrast to the exemplary embodiment described above, the spring means 34 does not load the punch 17 away from the workpiece 9 , but towards it. Accordingly, instead of a cam 31, a guide path 51 is provided which leads a cam follower 52 on both sides to a central region 53 causing the workpiece machining away from the workpiece 9 . This movement is transmitted to the punch 17 via a tension member 54 . The force required to edit the workpiece 9 is applied by the spring means 34 .

Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegungskurve nach Fig. 7 erhalten. Sie weist die Grundform einer Zy kloide 56 auf. In der Nähe ihrer Umkehrungsbereiche 57 ist sie deformiert. Ist nur ein Federmittel 34 als Betäti gungseinrichtung vorgesehen und auf die Kurve 51 verzich tet wird der in durchgehender Linie eingezeichneter Bewe gungsablauf erzielt. Durch die Federung des Lochstempels wird das Eindringen desselben in das Werkstück 9 verzö gert, wodurch der Lochstempel 17 insgesamt nur einen verkürzten Zeitraum mit dem Werkstück 9 in Eingriff steht. Ist zusätzlich die Kurve 51 mit dem Kurvenfolger 52 als Betätigungseinrichtung vorgesehen, wird der Lochstempel 17 auch beschleunigt aus dem Werkstück 9 herausgeführt, was mit dem Kurvenabschnitt 58 in Fig. 7 gestrichelt angedeu tet ist.In this embodiment, the movement curve of Fig. 7 is obtained. It has the basic shape of a cycloid 56 . It is deformed in the vicinity of its reversal areas 57 . If only one spring means 34 is provided as the actuation device and the curve 51 is dispensed, the movement sequence shown in a continuous line is achieved. Due to the suspension of the punch, the penetration of the same into the workpiece 9 is delayed, as a result of which the punch 17 is only engaged with the workpiece 9 for a short period of time. If the curve 51 with the curve follower 52 is additionally provided as the actuating device, the punch 17 is also accelerated out of the workpiece 9 , which is indicated by dashed lines with the curve section 58 in FIG. 7.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie len gehören zu dem Werkzeug 8 zwei Walzen 3, 4. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, kann in Einzelfällen jedoch auch eine einzelne Walze 3 genügen. Diese weist bspw. Druckstempel 17 auf, mit denen Vertiefungen in das Werkstück 9 gedrückt werden sollen. Die Druckstempel 17 sind mit einer der vorstehend beschriebenen Betätigungseinrichtungen ver bunden, so dass sie radial beweglich sind. Dies ist in Fig. 8 mit dem Pfeil 22 angedeutet.In the exemplary embodiments described above, the tool 8 includes two rollers 3 , 4 . As can be seen from FIG. 8, however, a single roller 3 may also suffice in individual cases. This has, for example, pressure stamps 17 with which depressions are to be pressed into the workpiece 9 . The plunger 17 are connected to one of the actuators described above, so that they are radially movable. This is indicated by the arrow 22 in FIG. 8.

Der Walze 3 ist ein ortsfest angeordnetes Druckele ment 61 zugeordnet, das eine Vertiefung 62 zur Aufnahme von gebogenen Bereichen des Werkstücks 9 aufweist. Die Vertiefungen 62 setzen sich von einer Eingriffsstelle ausgehend in Transportrichtung 15 bis an das stromabwärti ge Ende der Auflage 61 fort. Das Werkstück 9 wird zwischen der Auflage 61 und der Walze 3 geführt, wobei es auf der Auflage 61 gleitet.The roller 3 is a stationary Druckele element 61 assigned, which has a recess 62 for receiving bent areas of the workpiece 9 . The depressions 62 continue from an engagement point in the transport direction 15 to the downstream end of the support 61 ge. The workpiece 9 is guided between the support 61 and the roller 3 , whereby it slides on the support 61 .

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie len ist eine zu der Drehung der Walze 3 zusätzliche Rela tivbewegung zwischen dem Lochstempel 17 oder einem ander weitigen Werkzeugteil und dem Werkstück 9 durch Radialbe wegung des Werkzeugteils 17 bewirkt worden. Alternativ ist es möglich, die Walze 3 im Ganzen nicht nur zu drehen, sondern wie in Fig. 9 mit einem Pfeil 64 angedeutet, auf das Werkstück 9 hin und von diesem weg zu bewegen. Diese Hubbewegung ist dabei so auf die Drehung der Walze 3 abgestimmt, das die Walze jeweils dann eine kurze Hubbe wegung ausführt, wenn der jeweilige Werkzeugteil 17 in Eingriffsposition zu dem Werkstück 9 steht.In the exemplary embodiments described above, an additional relative movement to the rotation of the roller 3 has been effected between the punch 17 or another tool part and the workpiece 9 by radial movement of the tool part 17 . Alternatively, it is possible not only to rotate the roller 3 as a whole, but, as indicated by an arrow 64 in FIG. 9, to move it towards and away from the workpiece 9 . This stroke movement is so matched to the rotation of the roller 3 that the roller executes a short stroke movement when the respective tool part 17 is in the engaged position with the workpiece 9 .

Ergänzend oder alternativ kann die untere Walze 4 oder die in Fig. 8 veranschaulichte Werkstückauflage 61 auf das Werkstück 9 hin, bzw. von diesem weg translato risch bewegt werden, wie in Fig. 9 durch einen Pfeil 65 angedeutet ist.Additionally or alternatively, the lower roller 4 or the workpiece support 61 illustrated in FIG. 8 can be moved translationally towards the workpiece 9 or away from it, as is indicated in FIG. 9 by an arrow 65 .

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen worden, dass die Werkzeugteile 17 der Walze 3 eine Patrize und die Walze 4 oder die Werkstückauflage 61 eine Matrize bilden. Bedarfsweise können jedoch auch an beiden Walzen 3, 4 sowohl als Patrizen fungierende Werk zeugteile 17 und als Matrize dienenden Ausnehmungen ausge bildet sein. Dies gilt wenigstens für alle Ausführungs formen mit zwei Walzen 3, 4.In the above exemplary embodiments, it was assumed that the tool parts 17 of the roller 3 form a male part and the roller 4 or the workpiece support 61 form a female part. If necessary, however, both parts 3 , 4, both tool parts 17 acting as patrices and recesses serving as dies can also be formed. This applies at least to all execution forms with two rollers 3 , 4th

Bei einer Rotationsumformmaschine enthält ein Werk zeug 8 wenigstens eine Walze 3 mit einem Werkzeugteil 17, der mit der Walze 3 umläuft. Um ein Werkstück 9 zu be arbeiten, wird dieses an der Walze 3 entlang, vorzugsweise zwischen zwei Walzen 3, 4 geführt. Zusätzlich zu der Drehbewegung der Walze 3 wird eine Relativbewegung zwi schen dem Werkzeugteil 17 und dem Werkstück 9 veranlasst, die in Bearbeitungsrichtung, d. h. vorzugsweise quer zu dem Werkstück 9 gerichtet ist. Dadurch kann die Zeit, in der der Werkzeugteil 17 mit dem Werkstück 9 in Eingriff steht deutlich verkürzt werden, was den Verschleiß minimiert und das Bearbeitungsergebnis verbessert.In a rotary forming machine, a tool 8 contains at least one roller 3 with a tool part 17 which rotates with the roller 3 . In order to work a workpiece 9 , it is guided along the roller 3 , preferably between two rollers 3 , 4 . In addition to the rotary movement of the roller 3 , a relative movement between the tool part 17 and the workpiece 9 is initiated, which is directed in the machining direction, ie preferably transversely to the workpiece 9 . As a result, the time in which the tool part 17 is in engagement with the workpiece 9 can be significantly reduced, which minimizes wear and improves the machining result.

Claims

1. rotary forming machine ( 1 ), in particular for forming flat workpieces ( 9 ),
with at least one roller ( 3 ) belonging to a tool ( 8 ), which is rotatably mounted in a basic frame ( 2 ) and is connected to a drive device ( 5 ),
with at least one tool part ( 17 ) which is provided on the roller ( 3 ) and is set up for shaping the workpiece ( 9 ), and
with an actuating device ( 24 ), by means of which, in addition to the rotary movement of the roller ( 3 ), a relative movement component ( 22 ) between the workpiece ( 9 ) and the tool part ( 17 ) can be generated towards and away from the tool part ( 17 ).

2. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the additional, the tool part ( 17 ) granted movement component ( 22 ) is directed substantially perpendicular to the direction of a feed movement ( 15 ) with which the workpiece ( 9 ) with respect to the roller ( 3 ) is moved.

3. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the tool part ( 17 ) is mounted so as to be radially movable in relation to the roller ( 3 ).

4. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 24 ) gives the tool part ( 17 ) a translational movement, which is limited to a range of rotation of the roller ( 3 ), in which the tool part ( 17 ) in the vicinity of the workpiece ( 9 ) is located.

5. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 24 ) contains a guide means through which the tool part ( 17 ) is positively guided.

6. Rotary forming machine according to claim 5, characterized in that the actuating device ( 24 ) contains a fixed cam ( 31 ) which is arranged in the roller ( 3 ) and is in contact with a cam follower means ( 32 ) which is connected to the tool part ( 17 ) is connected.

7. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the tool part ( 17 ) from the workpiece ( 9 ) is resiliently biased away.

8. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 24 ) is formed by a spring means ( 34 ) which biases the tool part ( 17 ) away from the roller ( 3 ) on the workpiece ( 9 ).

9. Rotary forming machine according to claim 8, characterized in that the spring force and the spring characteristic of the spring means ( 34 ) are set such that the spring force of the spring means, at the latest when the tool part ( 17 ) is perpendicular to the workpiece ( 9 ), the Forming the workpiece ( 9 ) required force increases.

10. Rotary forming machine according to claim 8, characterized in that to the actuating device ( 24 ) in addition to the spring means ( 34 ) includes a drive means ( 51 , 52 ) which the tool part ( 17 ) at least temporarily with an additional, on the workpiece ( 9 ) directed force or releases the force of the spring by means of ( 34 ) in.

11. A rotary forming machine according to claim 10, characterized in that the drive means ( 51 , 52 ) is a guide curve ( 51 ) and a curve follower ( 52 ).

12. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the tool part ( 17 ) and the roller ( 3 ) are rigidly connected to one another and that the actuating device acts on the roller ( 3 ), so that the relative movement component between the workpiece ( 9 ) and the tool part ( 17 ) is generated by an additional lifting movement of the roller ( 3 ).

13. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the actuating device acts on the workpiece ( 9 ), so that the relative movement component between the workpiece ( 9 ) and the tool part ( 17 ) is generated by an additional stroke movement of the workpiece ( 9 ) .

14. Rotary forming machine according to claim 1, characterized in that the tool ( 8 ) is formed by a pair of rollers ( 3 , 4 ).